同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源技术方案

本实用新型专利技术公开的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，包括上、下凹透镜、上、下环形光源，其还包括位于上、下环形光源之间并由上而下依次叠加的上双胶合直角棱镜、四合棱镜、下双胶合直角棱镜；测量时，位于上凹透镜上方的上方物件的光路经过上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入四合棱镜中并经过四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过四合棱镜后直射入成像相机内成像；位于下凹透镜下方的下方物件的光路经过下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入四合棱镜中并经过四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过四合棱镜后直射入成像相机内成像。本实用新型专利技术采用四合棱镜光路，无光程差，上方物件和下方物件成像质量完全一致。

Combined secondary imaging vision light source for the same axis alignment system

【技术实现步骤摘要】
同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源
本技术涉及光源
，特别涉及同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源。
技术介绍
高精度对位系统需要对需要对位的2物件进行坐标定位，精度要求相当高。上下标记点的拍摄希望在同一光轴下完成，需要高精度的光路系统。同时被对位物件的材质会各种各样，需要能够对应的光源系统，获取高质量的图像。参见图1，图中所示的一种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源，包括上凹透镜1、上环形光源2、上直角棱镜3、下直角棱镜4、下环形光源5、下凹透镜6，其中上直角棱镜3的斜面与下直角棱镜4的斜面胶合在一起形成一双胶合直角棱镜9，在上直角棱镜3正对成像相机7的直面3a上贴有全反射镀膜8，上环形光源2位于双胶合直角棱镜9上方，上凹透镜1位于上环形光源2上方，下环形光源5位于双胶合直角棱镜9的下方，下凹透镜6位于下环形光源5的下方。拍摄时，上方物件10放置在上凹透镜1的上方，下方物件11放置在下凹透镜6的下方。这样，上方物件10的反射光线10a经过上凹透镜1、上直角棱镜3以及双胶合直角棱镜9的胶合面9a折射后，经过全反射镀膜8反射后再次通过上直角棱镜3、下直角棱镜4反射至成像相机7中成像；下方物件11的反射光线11a经过下凹透镜6、下直角棱镜4以及双胶合直角棱镜9的胶合面9a折射后，再经过下直角棱镜4反射至成像相机7中成像；因此这种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源中上、下物件10、11存在光程差，同时因为此光程差造成上、下物件10、11成像亮度/对比度差异很大，不利于后期图像处理。参见图2，图中所示的另一种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源，包括上凹透镜21、上环形光源22、上直角棱镜23、24、下直角棱镜25、26、下环形光源27、下凹透镜28，其中上直角棱镜23的斜面与下直角棱镜25的斜面胶合在一起形成一双胶合直角棱镜29，上直角棱镜24的斜面与下直角棱镜26的斜面胶合在一起形成一双胶合直角棱镜30，下直角棱镜25的直面25a与上直角棱镜24的直面24a贴合在一起，使得双胶合直角棱镜29、30上下叠加在一起。上环形光源22位于双胶合直角棱镜29上方，上凹透镜21位于上环形光源22上方，下环形光源27位于双胶合直角棱镜30的下方，下凹透镜28位于下环形光源27的下方。拍摄时，上方物件10放置在上凹透镜21的上方，下方物件11放置在下凹透镜28的下方。这样，上方物件10的反射光线10b经过上凹透镜21、上直角棱镜23以及双胶合直角棱镜29的胶合面29a折射后，再通过上直角棱镜23反射至成像相机7中成像；下方物件11的反射光线11b经过下凹透镜28、下直角棱镜26以及双胶合直角棱镜30的胶合面30a折射后，再经过下直角棱镜26反射至成像相机7中成像；因此这种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源中上、下物件10、11。这种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源其上方物件10、下方物件11的标记点的拍摄不是同一光轴下完成，无法获取高质量的图像，不利于后期图像处理。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对现有同光轴对位系统用的二次成像视觉光源所存在的上述问题而提供一种能够使上方物件和下方物件的上下标记点的拍摄在同一光轴下完成，同时无光程差，上方物件和下方物件成像亮度一致方便后续图像处理且能适合不同材质的物件成像的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源。本技术所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，包括上凹透镜、下凹透镜、上环形光源、下环形光源，所述上凹透镜位于所述上环形光源的上方，所述下凹透镜位于所述下环形光源的下方，其特征在于，还包括位于所述上环形光源与所述下环形光源之间并由上而下依次叠加的上双胶合直角棱镜、四合棱镜、下双胶合直角棱镜；测量时，位于所述上凹透镜上方的上方物件的光路经过所述上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像，位于所述下凹透镜下方的下方物件的光路经过所述下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像。在本技术的一个优选实施例中，所述位于所述上凹透镜上方的上方物件的光路经过所述上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中的光路与所述位于所述下凹透镜下方的下方物件的光路经过所述下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中的光路同轴；所述经过所述四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像的光路与所述经过所述四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像的光路平行。在本技术的一个优选实施例中，所述上双胶合直角棱镜和所述下双胶合直角棱镜均由一个上直角棱镜与一个下直角棱镜胶合而成，其中上直角棱镜和下直角棱镜的胶合面为上直角棱镜的斜面和下直角棱镜的斜面。在本技术的一个优选实施例中，所述四合棱镜由四块形状和尺寸完全相同的直角三角棱镜胶合而成，四块直角三角形棱镜的直角互为补角；四块直角三角棱镜分为上直角三角棱镜、下直角三角棱镜、左直角三角棱镜和右直角三角棱镜，所述上折射面由所述上直角三角棱镜和右直角三角棱镜两者相贴的直面组合而成；所述下折射面由所述下直角三角棱镜和右直角三角棱镜两者相贴的直面组合而成。在本技术的一个优选实施例中，还包括上同轴光源和下同轴光源，其中所述上同轴光源位于所述上双胶合直角棱镜中的上直角棱镜的平行于所述上凹透镜、下凹透镜光轴的直面外侧，所述上同轴光源的光线入射所述上双胶合直角棱镜中的上直角棱镜后经过所述上双胶合直角棱镜中的胶合面折叠，再穿过所述上双胶合直角棱镜中的上直角棱镜以及上凹透镜照射在所述上方物件上；所述下同轴光源位于所述下双胶合直角棱镜中的下直角棱镜的平行于所述上凹透镜、下凹透镜光轴的直面外侧，所述下同轴光源的光线入射所述下双胶合直角棱镜中的下直角棱镜后经过所述下双胶合直角棱镜中的胶合面折射后，再穿过所述下双胶合直角棱镜中的下直角棱镜以及下凹透镜照射在所述下方物件上。由于采用了如上的技术方案，本技术采用四合棱镜光路，无光程差，上方物件和下方物件成像质量完全一致。同时提供环形角度光源和同轴光源应对不同材质。附图说明图1为现有一种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源的结构及光路示意图。图2为现有另一种同光轴对位系统用的二次成像视觉光源的结构及光路示意图。图3为本技术同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源的结构及光路示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本技术。参见图3，同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，包括上凹透镜100、下凹透镜200、上环形光源300、下环形光源400，上凹透镜100位于上环形光源300的上方，下凹透镜200位于下环形光源400的下方，测量时，上方物件500位于上凹透镜100上方，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，包括上凹透镜、下凹透镜、上环形光源、下环形光源，所述上凹透镜位于所述上环形光源的上方，所述下凹透镜位于所述下环形光源的下方，其特征在于，还包括位于所述上环形光源与所述下环形光源之间并由上而下依次叠加的上双胶合直角棱镜、四合棱镜、下双胶合直角棱镜；测量时，位于所述上凹透镜上方的上方物件的光路经过所述上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像，位于所述下凹透镜下方的下方物件的光路经过所述下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像。/n

【技术特征摘要】
1.同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，包括上凹透镜、下凹透镜、上环形光源、下环形光源，所述上凹透镜位于所述上环形光源的上方，所述下凹透镜位于所述下环形光源的下方，其特征在于，还包括位于所述上环形光源与所述下环形光源之间并由上而下依次叠加的上双胶合直角棱镜、四合棱镜、下双胶合直角棱镜；测量时，位于所述上凹透镜上方的上方物件的光路经过所述上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像，位于所述下凹透镜下方的下方物件的光路经过所述下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中并经过所述四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像。


2.如权利要求1所述的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，其特征在于，所述位于所述上凹透镜上方的上方物件的光路经过所述上凹透镜、上双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中的光路与所述位于所述下凹透镜下方的下方物件的光路经过所述下凹透镜、下双胶合直角棱镜直射入所述四合棱镜中的光路同轴；所述经过所述四合棱镜中的上折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像的光路与所述经过所述四合棱镜中的下折射面直角折射后直射穿过所述四合棱镜后直射入成像相机内成像的光路平行。


3.如权利要求1或2所述的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，其特征在于，所述上双胶合直角棱镜和所述下双胶合直角棱镜均由一个上直角棱镜与一个下直角棱镜胶合而成，其中上直角棱镜和下直角棱镜的胶合面为上直角棱镜的斜面和下直角棱镜的斜面。


4.如权利要求3所述的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，其特征在于，所述四合棱镜由四块形状和尺寸完全相同的直角三角棱镜胶合而成，四块直角三角形棱镜的直角互为补角；四块直角三角棱镜分为上直角三角棱镜、下直角三角棱镜、左直角三角棱镜和右直角三角棱镜，所述上折射面由所述上直角三角棱镜和右直角三角棱镜两者相贴的直面组合而成；所述下折射面由所述下直角三角棱镜和右直角三角棱镜两者相贴的直面组合而成。


5.如权利要求1或2所述的同光轴对位系统用的组合式二次成像视觉光源，其特征在于，还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵幼平，童雷，
申请(专利权)人：上海创波光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31